L 145 - 2011-12 - Bilag 12: DMU og Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultets notat "Effekt på fosforudledning af 10 m brede randzoner"

NOTATEffekt på fosforudledning af 10 m brede randzonerBaggrundMiljøstyrelsen har d. 11. november 2010 anmodet Danmarks Miljøundersøgelser(DMU), Aarhus Universitet om en revurdering af notatet ”Effekt på fosforudled-ningen af 10 m brede randzoner (Kronvang & Andersen 2008)”. Anmodningenkommer på baggrund af et notat udarbejdet af Det Jordbrugsvidenskabelige Fa-kultet (DJF), Aarhus Universitet for Fødevareministeriet (DJF, 2010).DMU har udarbejdet denne revurdering i samarbejde med DJF. Forfattere på no-tatet er Brian Kronvang, Hans E. Andersen og Poul Nordemann Jensen, DMU ogGoswin Heckrath, Gitte Rubæk og Charlotte Kjærgaard, DJF.Der er i nærværende notat anvendt de samme grundlæggende præmisser vedr.vandløbslængder, antal søer, arealanvendelse i bræmmerne m.m. som i Kronvang& Andersen, 2008.ResuméI notatet er der givet en række nye estimater over effekten af randzoner på fosfor-tab ved udvaskning og brinkerosion. De nye estimater af randzone effekterne påfosfortab kommer fra ny viden indsamlet i forbindelse med VMP III forsknings-projekter, bl.a. BUFFALO-P, AMORPH, Udpegning af Risikoområder for Fosfor-tab til Overfladevand, mv., som er gennemført i årene frem til 2010.Forskningsprojekterne har givet en bedre forståelse af fosfordynamikken og etforbedret datagrundlag for vurderingen af såvel udvaskning af fosfor som effektenaf randzoner på brinkerosionen. En igangværende kortlægning af jordtyper irandzoner tyder også på, at udbredelsen af organogene lavbundsjorde er væsent-ligt reduceret i forhold til beregninger baseret på det nuværende datagrundlag.Det samlede areal for udlægning af randzoner er uændret i forhold til DMU(2008). Ministeriet for Fødevarer og Landbrug har oplyst, at der er igangsat en nyopgørelse af randzonearealet. Det endelige resultat heraf forventes i 2012 og, af-hængig af resultatet, kan det få indflydelse på den samlede forventede P-effekt afrandzonerne.Effekten af udlæg af 10 m randzone langs alle vandløb og søer estimeres i dettenotat til en reduktion på 6-38 ton P/år forudsat årlig høst og fjernelse af plante-materiale fra randzonen. Den samlede effekt af randzoner kan øges til 17-120 tonsP/år under forudsætning af, der plantes træer i 10 % af randzonerne på begge si-der af vandløbene (10 % anvendt som et eksempel). Hvis der ikke gennemføreshøst og fjernelse af plantematerialet i randzonerne, estimeres den samlede årligeeffekt af 10 m randzoner langs målsatte og ikke-målsatte vandløb samt søer atblive reduceret med 12-18 t P fra tab ved udfrysning fra plantematerialet i rand-zonen og fra den manglende udvaskningsreduktion fra udpiningen af jordens fos-forpulje, som opnås ved høst.Til sammenligning var estimatet for den samlede effekt i 2008 notatet på 70-250ton P/år.

De nye opgørelser baserer sig på de nyeste forskningsdata indhentet fra (1) storefeltundersøgelser vedr. betydningen af udvidelse af randzonen fra 2 m til 10 m forbrinkerosion og fosfortab, (2) studier af fosforudvaskning fra minerogene og or-ganogene lavbundsjorde og (3) simuleringer af betydning af afhøstning i randzo-nen på lang sigt med en nyudviklet hollandsk model (PLEASE), som i dette notater anvendt i en foreløbig opsætning på 5 danske jorder.Selvom det nuværende faglige grundlag forhindrer en mere omfattende indreg-ning af udvaskningseffekter på kort sigt, understreges det, at etableringen af 10 mrandzoner kan medføre en udvaskningsreduktion i forbindelse med reduceret Pmineralisering, stop for fosforophobning og udpining af jordens fosforpulje pålang sigt.Hvad angår betydningen af randzoner for tilbageholdelse af fosfor, der tilføres fratilstødende marker med overfladisk afstrømning, findes der ingen ny viden ved-rørende tabsstørrelser, og specielt mangler der viden om fladeerosionens betyd-ning og betydningen af det skift, der er sket i afgrøderne igennem de sidste 10 år(især udbredelsen af majs). Idet overfladeafstrømning er et lokalt fænomen,stærkt påvirket af terrænforhold, vil kun en begrænset del af randzonerne væreudsat for tilstrømning og bære reduktionseffekten. Derfor forventes det, at enrumligt differentieret tilpasning af randzonebredden, som lokalt betydeligt kanoverstige 10 m, ville være et mere omkostningseffektivt virkemiddel i forbindelsemed overfladeafstrømning end standardbredden.Resultaterne af de omfattende undersøgelser af randzonens betydning for brink-erosion har vist, at der ikke er en effekt på brinkerosionens bidrag til fosfortabetved at øge randzonen fra 2 m til 10 m. De omfattende undersøgelser viste imidler-tid også, at der var et signifikant mindre fosfortab fra de vandløbsstrækninger,hvor der langs vandløbet var en naturlig trævækst, sammenlignet med stræknin-ger uden trævækst langs vandløbet. Trævæksten behøver ikke at udgøre hele 10 mrandzonen, men skal som minimum findes i et bælte langs med vandløbskanten.Ca. halvdelen af de vandløb, hvor der her i notatet forudsættes anlagt 10 m rand-zoner, er i dag ikke omfattet af krav om 2 m bræmmer. Der kunne forventes en”selvstændig” positiv effekt af at gå fra ingen bræmme til en 2 m bræmme svaren-de til den evt. effekt, der kom fra indførelse af 2 m-bræmmer med Vandløbsloveni 1992. Der er imidlertid ikke et datagrundlag for at vurdere denne effekt eller detantal km vandløb, hvor der i dag ikke findes en bræmme.Selvom datagrundlaget er forbedret, er der stadig en betydelig usikkerhed påestimaterne for de forskellige tabsposter. Usikkerheden må ikke forveksles medden store rumlige variation, der vil være i randzonernes effekt over for fosfor, altefter hvor i landskabet randzonen placeres.Vidensgrundlaget om de bagvedliggende processer og de kvantitative tab er sta-digvæk sparsomt på trods af forskningsindsatsen under VMP III. Specielt mang-ler der konkrete undersøgelser af randzonernes effekt, herunder målinger af (1)fosforindholdet i bræmmer og arealer påtænkt udlagt som randzoner og hvordanfosforindhold og -fordeling påvirker effekt på fosforudvaskning; (2) fosformobili-sering og –transport ved mineralisering og redoxprocesser under de ændrededyrkningsforhold; (3) fjernelsen af fosfor ved høst og dens påvirkning af randzo-nens tilbageholdelsespotentiale over tid; (4) risikoen for udfrysning af fosfor fravegetationen og efterfølgende transport til vand i overfladeafstrømning; (5) rand-

zonens levetid i forhold til tilbageholdelsen af partikulært og opløst fosfor tilførtmed overfladeafstrømning.Endelig skal det bemærkes, at effekten af randzoner har en forskellig tidshorisontfor de forskellige tabsprocesser. Hvad angår effekten af randzoner på fosfortab viajorderosion og overfladisk afstrømning må denne forventes fra år ét efter randzo-nens etablering. Effekten i forhold til udvaskning forventes først opnået i fuldtomfang efter 10-30 år i takt med, at jordens fosforindhold udpines i forbindelsemed årlig afhøstning af vegetation. Effekt for tab via brinkerosion opnås ligeledesførst i fuldt omfang efter 10-30 år.Det skal understreges, at der er en række andre effekter af at udlægge randzoner,herunder kvælstofudvaskning, naturindhold, tab af pesticider m.m., som ikke erbehandlet i dette notat.Indhold:Randzoneareal langs vandløb og søer større end 100 m2s. 3Effekt af randzoner for P-udvasknings. 4Effekt af randzoner for P-tilbageholdelse ved jorderosion m.m. s. 8Effekt af randzoner for brinkerosions. 9Samlet effektvurdering af randzoners. 11Vidensbehovs. 11Referencers. 12Randzoneareal langs vandløb og søer større end 100 m2ArealanvendelseArealanvendelse langs vandløb og søer større end 100 m2er blevet undersøgt(Carl Bro, 2008). Det samlede areal af 10 m randzoner langs alle vandløb og allesøer større end 100 m2udgjorde i 2006 161.198 ha. Heraf bortgik 21.916 ha (14 %)til veje, byer mv. Det samlede areal af dyrkede og udyrkede 10 m randzoner langsalle målsatte og ikke-målsatte vandløb og søer større end 100 m2var derfor139.351 ha i 2006. Det dyrkede areal (omdriftsarealet) i randzonerne udgjorde39.397 ha (28 %) og det udyrkede areal 99.954 ha. Carl Bro (2008) skønner, at ca.20.000 ha (14 % af det samlede randzoneareal) af det såkaldt udyrkede areal erekstensivt dyrkede arealer, hvor der kan foregå græsning og høslæt. Braklagtearealer i randzonerne er en del af de ca. 20.000 ha og udgjorde i 2006 11.046 ha.Forskningsinstitutionerne vurderer, at ca. 70 % af brakarealet er inddraget i om-driften som konsekvens af ophør af brakordningen. Overføres dette til randzo-nerne, betyder det, at ca. 8.000 ha er overgået fra brak til omdrift. Denne omlæg-ning er indgået i beregningerne.Randzoner langs naturlige og højt målsatte vandløbLængden af naturlige og højt målsatte vandløb, som er omfattet af vandløbslovens§ 69-bestemmelse om 2 m bræmmer, er ukendt. Det bedste bud på den samledelængde stammer fra 1999, hvor Skov- og Naturstyrelsen gennemførte en rund-spørge blandt landets kommuner (SNS, 1999), hvoraf 77 % svarede. Den samledelængde af vandløb med krav om 2 m bræmmer udgjorde i disse 77 % af kommu-nerne i alt 38.000 km. Derfor kan 38.000 km opfattes som et minimum bud påden samlede længde af naturlige og højt målsatte vandløb omfattet af et krav om2 m bræmmer. Bræmmerne langs disse forudsættes udvidet med 8 m til i alt 10 mbrede randzoner overalt, hvor der ikke i forvejen er mindst 10 m brede, udyrkederandzoner.

Randzoner langs vandløb og grøfter, som ikke er omfattet af vandløbslovens §69 krav om 2 m bræmmerDer findes 31.000 km vandløb uden 2 m bræmmer, idet der er i alt 69.000 kmvandløb i Danmark (Kort- og Matrikelstyrelsen, 2006), og 38.000 km af disse ernaturlige og højt målsatte og derfor omfattet af kravet om 2 m bræmmer (SNS,1999). Det forudsættes, at der anlægges 10 m randzoner langs disse 31.000 kmvandløb.Effekter af randzoner langs alle søer større end 100 m2Der findes i alt 138.154 søer større end 100 m2(Kort- og Matrikelstyrelsen, 2006).Udvidelse af de eksisterende 2 m bræmmer til 10 m brede randzoner langs alledisse omfatter et areal på 24.906 ha (Carl Bro, 2008).Effekt af randzoner for P-udvaskningI notat om randzoneeffekter (Kronvang & Andersen, 2008) er der indregnet enudvaskningsreduktion ved etablering af udyrkede randzoner på omdriftsarealerog gødede græsarealer på lavbundsjorde. Antagelsen var, at disse lavbundsjordeudgjorde ca. halvdelen af det potentielle randzoneareal og var dårlige til at tilba-geholde gødningsfosfor. Imidlertid har det vist sig, at grundlaget for disse anta-gelser både mht. udvaskningsprocessen og omfanget af lavbundsarealet, især detorganogene, har ændret sig.Biogeokemiske forholdGeokemien i danske lavbundsarealer (organogene og minerogene) varierer megetbetydeligt mellem lavbundstyper og geologiske regioner, og fosfordynamikken ersåledes afhængig af de stedspecifikke forhold (Kjærgaard, ikke-publicerede data).Fosfor fastholdes i ikke-kalkholdige jorde primært via binding til mineralske faseri form af jern- og aluminiumoxider, og summen af disse metaloxider opfattes der-for ofte som et estimat for jordens fosforbindingskapacitet. Dette gælder både forhøjbunds- og lavbundsjorde, men for de fleste danske lavbundsjorde udgør jern-fraktionen den primære bindingskapacitet (Kjærgaard, ikke-publicerede data).Nye danske undersøgelser har vist, at variationen i fosforbindingskapacitet i såvelminerogene og organogene lavbundsjorde er væsentligt større end tilfældet forhøjbundsjorde (Kjærgaard, ikke-publicerede data). Der findes således et megetbredt range fra meget lav til meget høj bindingskapacitet, hvor lavbundsjorde doggennemsnitligt har meget høje bindingskapaciteter qua meget høje jernindholdsom følge af grundvandspåvirkninger. De danske undersøgelser viser samtidigmeget varierende indhold af fosfor, hvor der i nogle lavbundsjorde er ophobetmeget betydelige mængder fosfor. Fosforkoncentrationen i jordvæsken, og der-med udvaskningsrisikoen, øges i takt med mætningsgraden - forholdet mellemden aktuelle fosforbinding og bindingskapaciteten i jord. Fosfor kan tilføres lav-bundsjorden ved gødskning, og for tørvejordenes vedkommende også ved om-sætning (mineralisering) af tørven. Beregninger af P-mineralisering ved omsæt-ning af tørv viser potentielle P-frigivelser fra 0,5 til >50 kg P/ha/år (CharlotteKjærgaard, personlig meddelelse). I det omfang der er tilstrækkelig bindingska-pacitet i jorden, vil udvaskningspotentialet ikke umiddelbart påvirkes af gødsk-ningsniveau eller mineralisering af tørven. Her vil udvaskningspotentialet alenevære bestemt af jordens fosformætningsgrad. Tilførsel af overskud af fosfor bi-drager dog til en fortsat ophobning af fosfor, der over tid øger jordens fosformæt-ningsgrad og dermed risikoen for tab af fosfor på længere sigt. På arealer medringe fosforbindingskapacitet eller høj fosformætning vil gødskning og minerali-sering af tørven udgøre et større bidrag til risikoen for udvaskning af fosfor. Detskal nævnes, at der ved etablering af udyrkede randzoner stadig vil foregå minera-

lisering af tørven, så længe randzonen er drænet (aerob). Der findes ingen under-søgelser, der belyser omfanget af P-mineralisering i randzonearealet, når randzo-nen ændres fra omdrift til udyrket tilstand. Der findes i dag heller ingen kortlæg-ning af bindingskapacitet, mætningsgrad og P-mineraliseringspotentiale på lav-bundsrandzonearealer, og der er således ikke fagligt grundlag for på nuværendetidspunkt at indregne en udvaskningsreduktion ved etablering af udyrkede rand-zoner på lavbundsjorde. Optag af P i plantebiomasse, som derefter høstes, er af-gørende for P-balancen i randzonearealer med store mobile fosforpuljer. Her vilhøst af biomasse på længere sigt medvirke til at udtømme jordens mobile fosfor-pulje. En reduktion i P-udvaskningsrisikoen vil dog først slå igennem på længeresigtDJF har den 18.10.2010 (DJF, 2010) fremsendt et notat til Ministeriet for Føde-varer, Landbrug og Fiskeri vedrørende smallere randzoner, hvori det bl.a. hedder:Den seneste viden fra VMPIII forskningsprojekterne BUFFALO-P og AMORPH(Forskningsprojekter under programmet ”Landbrugets husdyrhold, naboerneog miljøet, 2005-2010) dokumenterer imidlertid, at der ikke er fagligt grundlagfor at indregne en udvaskningsreduktion ved etablering af udyrkede randzonerpå omdrifts- og græsarealer. Det nyeste vidensgrundlag dokumenterer at:(i) Fosforindholdet i randzonemiljøet på såvel højbunds- og lavbundsarealerkan være betydeligt højere end fosforindholdet i omkringliggende marker.(ii) Fosforudvaskningspotentialet er direkte korreleret med jordens fosforstatus.Der hvor der er risiko for fosfortab ved udvaskning, er gødskningsbidraget ube-tydeligt i forhold til jordens fosforpulje. Fosfor tabes direkte fra jordpuljen.(iii) Randzoner med høj fosforstatus er således potentielle kilder til fosforfrigi-velse i ukendt tidshorisont, og der er ikke fagligt grundlag for at indregne enudvaskningsreduktion ved etablering af udyrkede randzoner. Der findes ingenlandsdækkende undersøgelser, der viser i hvor stor udstrækning der findes kri-tisk høje fosforindhold i randzonemiljøet.Det bør dog nævnes, at etablering af udyrkede randzoner under visse forholdkan have betydning for fosforudvaskning fra randzonen:(i) Ved etablering af udyrkede randzoner kan ophør med pløjning potentielt re-ducere fosformobilisering og udvaskning fra randzonen. Effekten afhænger dogaf jordtype og jordens fosforstatus, hvor effekten forøges med stigende lerind-hold, men forventes at blive reduceret med stigende fosforstatus. Der findes pt.ingen undersøgelser, der kan dokumentere og kvantificere dette. Hvor ”ophørmed pløjning” har en kvantitativ effekt på fosfortabet, vil denne effekt være di-rekte korreleret med randzone arealet (bredden på randzonen).(ii) En udyrket randzone gødes ikke, så der vil ikke kunne ske yderligere ophob-ning af P på grund af overgødskning. Suppleres ophør af gødskning med bort-høstning af biomasse-P fra randzonen, vil dette på sigt have en positiv effekt påudvaskningspotentialet. Der findes pt. intet vidensgrundlag for tidshorisontenaf P-bioremediering ved høst af biomasse.På basis af ovenstående har vi intet fagligt grundlag for at indregne en umiddel-bar udvaskningsreduktion ved etablering af udyrkede randzoner. På lang sigt kander forventes en effekt pga. ophør med gødskning og forudsat, der fjernes fosforved høst af vegetation. Effekten er beskrevet som P-bioremediering i litteraturen(van der Salm et al, 2009). Således vil fosforpuljen i jorden kunne nedbringes ogmætningsgraden sænkes både på højbundsjorde og på minerogene og organogenelavbundsjorde.

LavbundskortlægningEn landsdækkende GIS-analyse hos DJF over jordbundsforhold i potentielle 10m-randzoner fandt, at minerogen og organogen lavbundsjord udgjorde henholds-vis 16 % og 21 % af det estimerede randzoneareal på i alt 161 194 ha. I analysenindgik vandløb, grøfter og søer fra TOP10DK-temaet samt et korttema over lav-bundsareal, der skelner mellem minerogen og organogen lavbundsjord (M. H.Greve, DJF, pers. medd.; Kheir et al., 2010). Lavbundskortet ”Det udvidede lav-bundstema”, som foreligger som en 24 m-raster og er et screeningskort for lav-bundsjord, blev konstrueret ved ”overlay” af tre forskellige kort: 1) det skannede,historiske topografiske kort fra 1910 (målestok 1:25.000); 2) det digitale kort overklassificeringen af landbrugsjord fra 1975 (1:50.000; Madsen m.fl., 1992) og 3)Danmarks Digitale Jordartskort (1:25000 og 1:200.000; Jakobsen og Herman-sen, 2007), der bl.a. baserer sig på data indsamlet i perioden 1880-2007 vedrø-rende tørv og gytje. Mere information om Lavbundskortet kan findes i Olesen(2009). Udbredelsen af organogene lavbundsjorde er stærkt påvirket af afvandingog dyrkning, som kraftigt fremmer omsætningen af jordens kulstof. De foreløbigeresultater fra det igangværende projekt om ”Kortlægning af organiske jorder pålandbrugsarealer” (del af projektet SINKS)1tyder på, at området dækket af tørver mindre, end hvad der blev angivet i jordklassificeringen i 1975, og det forventesderfor, at der vil ske en betydelig revidering af det estimerede organogene lav-bundsareal. De endelige resultater vil foreligge ved projektets slutrapporteringmedio 2011 (M. H. Greve, DJF, pers. medd.).Estimering af areal for etablering af udyrkede randzonerPotentialet for randzoner ved højt målsatte eller naturlige vandløb omfatter area-ler, der for nuværende enten er i omdrift (28 %) eller er gødet græs (14 %) (CarlBro, 2008). Der antages at være en udvaskningsreduktion på disse arealer pålangt sigt ved at anlægge udyrkede randzoner. Størrelsen af dette areal er38.000.000 m *2*8 m*(0.28 + 0.14)/10.000 m2/ha = 25.536 ha ( 8 m randzonepå begge sider af vandløbet). Dette areal skal nedskrives med 14 %, der er optagetaf veje, byer mv., hvorfor det samlede, potentielle randzoneareal er 21.961ha.Der laves de samme antagelser for ikke målsatte vandløb. Størrelsen af dette arealer 31.000.000 m *2*10 m*(0.28 + 0.14)/10.000 m2/ha = 26.040 ha. Efter ned-skrivning med 14 % for veje mv. er det samlede, potentielle randzoneareal 22.394ha.Tilsvarende estimeres det potentielle randzoneareal langs søerne. Størrelsen afdette areal er 24.906 ha*(0.28 + 0.14) = 10.460 ha. Som for vandløbene skal detteareal nedskrives med 14 % for veje mv., hvorfor det samlede, potentielle randzo-neareal er 8.996 ha.Beregnet udvaskningsreduktionDen forventede reduktion i fosforudvaskningen som følge af P-bioremedieringved høst af biomassen i randzonen er vist i tabel 1. Viden om dette er sparsom,men en opsætning af en Hollandsk P-udvaskningmodel (PLEASE, der er udvikletved den hollandske institution ALTERRA) på fem danske minerogene lav-bundsjorde fra én lokalitet, med varierende P indhold viser, at der efter 30 års af-

høstning af en permanent urte/græs vegetation med en P bortførsel på 15 kgP/ha/år kunne opnås en reduktion i udvaskningsbidraget af opløst uorganisk Ppå 0,03 til 0,15 kg P/ha per år. Beregningerne er et groft skøn, anvendt på rand-zonearealet uanset jordtype og foretaget med en præliminær opsætning af PLEA-SE modellen. Resultaterne er derfor foreløbige (Rubæk et al., 2009).Tabel 1.Reduktion i udvaskning af P som følge af ekstra 8 m randzoner langs naturlige og højt mål-satte vandløb og P-bioremediering.RandzonetypeArealOmdriftGræsReduktion vedP-bioremedieringefter 30 årha8 m, naturlige,højt målsatte10 m, ikkemålsatte8 m søer8.9965.9972.9990.03 – 0.150,3 – 1,422.39414.9297.4650.03 – 0.150,7 – 3,321.961ha17.778Ha4.183kg P/ha/år0.03 – 0.15tons P/år0,6 – 3,3Totalreduktion

Den samlede reduktion i udvaskningen af fosfor som følge af etablering af 10 mrandzoner langs alle vandløb og søer større end 100 m2er derfor i intervallet 1,6-8tons fosfor pr. år. Denne effekt har en lang tidshorisont og kan derfor først for-ventes over en periode på 30 år.Effekt af randzoner for P-tilbageholdelse ved jorderosion og overfla-disk afstrømningUdover en mindre udvaskningsreduktion vil udyrkede 10 m randzoner omkringvandløb og søer være med til at begrænse tabet af fosfor til overfladevand somfølge af jorderosion og overfladisk afstrømning. Udyrkede og permanent bevok-sede randzoner langs vandløb har i forsøg og under naturlige forhold vist sig atvære effektive til at tilbageholde fosfor. 10 m randzoner langs vandløb, der støderop til skrånende marker, har vist sig at kunne reducere fosfortilførslen til vandløbmed 50-95% (Heckrath et al., 2010). Under antagelse af, at al overfladeafstrøm-ning passerer igennem randzoner og et tab ved erosion og overfladisk afstrøm-ning som estimeret i Poulsen og Rubæk (2005), vil 10 m randzoner kunne reduce-re fosfortilførslen som vist i tabel 2. Effekten heraf vil være umiddelbar.Vi gør opmærksom på, at overfladeafstrømning er et lokalt fænomen stærkt på-virket af landskabsstruktur og terrænforhold (Heckrath, 2009). Derfor modtagerkun en begrænset del af randzonerne i landet afstrømning fra tilstødende erosi-onstruede marker på kuperet terræn. Når afstrømningen møder randzonen, erden typisk koncentreret, og randzoneeffektiviteten afhænger bl.a. af forholdetmellem belastningen og randzonebredde. Derfor forventes det, at en rumligt dif-ferentieret udformning af randzonebredden, som tydeligt varierer fra 10 m i for-hold til det lokale belastningspotentiale, vil være et mere omkostningseffektivtvirkemiddel i forbindelse med overfladeafstrømning end standardbredden.Den samlede effekt af randzoner langs alle vandløb er derfor opgjort til 4,0-30,0tons P/år og er uændret i forhold til Kronvang & Andersen, 2008. Det skal under-streges, at omfanget af jorderosion og overfladisk afstrømning bygger på for-holdsvis gamle observationer. Der er resultater, som indikerer, at tabet af fosformed overfladisk afstrømning formentlig er større end hidtil antaget, og at de giv-

ne estimater for tilbageholdelsen derfor mest tænkeligt er et minimums estimat.Ændringer i nedbør og nedbørsmønster i de seneste 10-20 år har givetvis ogsåændret på betydningen af denne tabspost.Tabel 2.Estimeret årlig reduktion i tab af P ved jorderosion og overfladisk afstrømning. Effekten påjorderosion og overfladisk afstrømning tager udgangspunkt i, at der med disse nye randzoner vil der2være minimum 10 m brede randzoner langs alle 69.000 km vandløb og søer større end 100 m iDanmark. Effekten er derfor sat i forhold til det samlede tab af P ved jorderosion og overfladisk af-strømning estimeret i Poulsen og Rubæk (2005).Reduktion i tilførsel af P til vandløb fra jord-erosion og overfladisk afstrømningEffekt ved 10 m randzoner langs alle vandløb4,0 – 30,0 t Pog søer

Hvis ikke der gennemføres et årligt høslæt i randzonerne og bortførsel af plante-biomassen med dens indhold af 5-15 kg P/ha randzone, vil der være risiko for etfosfortab til overfladevand via en kombination af overfladisk afstrømning og ud-frysning af fosfor fra plantebiomassen. Udfrysningen af fosfor har påvist at påvir-ke fosfortab fra marker med overfladisk afstrømning i en række udenlandske un-dersøgelser. Det anslås, at 10-20 % af biomassens indhold af fosfor vil kunne ta-bes til overfladevand via kombinationen af udfrysning og overfladisk afstrømning.Da processen ikke nødvendigvis finder sted hver vinter, og plantebiomassen erreduceret i vinteren, anvendes 5 % tab af fosfor fra plantebiomasse, som indehol-der en rest på 5 kg P som et gennemsnit for danske forhold. Fosfortabet ved ud-frysning vil kun ske i øget omfang fra de randzoner, der i dag er i omdrift. På bag-grund heraf estimeres det potentielle årlige tab af fosfor via udfrysning og over-fladisk afstrømning fra randzoner, der i dag er i omdrift langs målsatte og ikke-målsatte vandløb til:Udfrysning af fosfor fra arealer i omdrift langs vandløb og søer: 38.700 ha x 5 kgP/ha x 0,05 = 10 tons PHvis der ikke gennemføres et høslæt fra randzonerne, vil den samlede årlige ef-fekt af 10 m randzoner langs målsatte og ikke-målsatte vandløb samt søer blivereduceret med i størrelsesordenen 10 t P/år.Effekt af randzoner for brinkerosionDen seneste viden fra 3 års målinger af brinkerosion ved 36 strækninger á 100 m iOdense Å med inddragelse af alle vandløbs- og randzone typer viser, at der ikke erstatistisk signifikant forskel i brinkerosionens omfang ved en 2 m bræmme og enminimum 10 m bræmme (Kronvang m.fl., 2010). Etablering af en 10 m randzonelangs naturlige og højt målsatte vandløb, hvor 2 m bræmmen er krævet, kan der-for i modsætning til tidligere vurderinger i Kronvang & Andersen 2008 ikke for-ventes at give en reduktion i fosfortab til vandløb.Derimod er der konstateret en statistisk signifikant reduktion i brinkerosionensomfang i alle tre måleår, hvis der i randzonen tættest på vandløb vokser en natur-lig trævegetation. Der er konstateret en statistisk signifikant forskel i brinkerosio-nens omfang på henholdsvis 35 % (2006/07), 27 % (2007/08) og 42 %(2008/09) i de tre måleår. Ved aktiv tilplantning med træer i randzoner langsvandløb kan fosforbidraget fra brinkerosion derfor på sigt reduceres med 27-42 %. Reduktionen i brutto P-tab til vandløb som følge af tilplantning med træerfor 3 niveauer af fosforindhold i brinkmaterialet er vist i tabel 3.

Tilplantning med træer kan ske, hvor der ikke er træer i forvejen, både i randzo-ner langs de naturlige og højt målsatte vandløb og langs de ikke målsatte vandløb,hvis der her udlægges randzoner. Langs de ikke målsatte vandløb er der intet lov-krav om en eksisterende randzone, så etablering af randzoner må her forventes atgive samme effekt, som det var forudsat ved etableringen af 2 m bræmmerne iVandløbsloven fra 1992. Denne evt. effekt er heller ikke indregnet i Kronvang &Andersen, 2008.Såfremt der eksempelvis antages en tilplantning af træer langs 10 % af de etable-rede randzoner på begge sider af vandløbet, vil der på længere sigt (10-15 år) skeen reduktion i fosfortabet til vandløb med 56-207 tons P pr. år. Trævæksten be-høver ikke at udgøre hele 10 m randzonen, men skal som minimum findes i etbælte langs med vandløbskanten.En del af det fosfor, som eroderes ved brinkerosion og falder ned i vandløbet medbrinkmaterialet, kan blive tilbageholdt i vandløbssystemet i kortere eller længereperioder. Det sker både på vandløbsbunden og på oversvømmede engarealer. Dis-se processer vil reducere andelen af brink eroderet P, som når frem til nedstrømssøer og fjorde. I analysen fra et vandløbssystem (Odense Å) blev mellem 60-80 %således tilbageholdt i vandløbet. Denne tilbageholdelse skal der tages højde forved den endelige beregning af effekter af træbeplantning i randzonen. I eksempletmed træbeplantning langs 10 % af de etablerede randzoner på begge sider afvandløbet vil der på længere sigt kunne forventes en samlet reduktion på 11-83tons P/år.Samlet effektvurdering af randzonerTabel 4.Den samlede estimerede effekt af randzoner.Udvaskningsreduk-Reduktion i udled-tion på lang sigt for-ning fra jorderosionudsat afhøstning afog overfladisk af-plantematerialestrømning(tons P)Naturlige og højt målsattevandløbIkke målsatte vandløbSøerI alt0,6 -3,30,7 -3,30,3 -1,41,6 -8(tons P)

VidensbehovOvenstående estimater af effekt af randzoner på fosfortab ved udvaskning, erosi-on, overfladisk afstrømning og brinkerosion er givet på et beskedent videns-grundlag. Generelt mangler der forståelse for, hvordan disse processer spillersammen på oplandsniveau, samt udvikling af de nødvendige modellerings værk-tøjer. Specielt bør der iværksættes eksperimenter i både laboratorium og felt tilbelysning af fosforindhold og -udvaskning i nu-situationen fra forskellige typer afvandløbsnære arealer, samt modellering af effekten på kort og langt sigt af at ud-lægge udyrkede og afhøstede randzoner (bioremediering).Desuden mangler der studier over effekten på brinkerosion af randzoners bredde,når den øges fra ingen randzone til 2 m. Det betyder, at en evt. effekt på brinkero-sionen langs vandløb uden lovpligtige bræmmer, svarende til effekten af indførel-se af 2 m. bræmmen med Vandløbsloven i 1992, ikke indgår i estimaterne over ef-fekten af randzoner, idet der dels ikke foreligger data for effekten på fosforudled-ning, dels mangler data for i hvor høj grad, der allerede i dag er en ”frivillig”bræmme.Der findes stort set ingen danske undersøgelser af tab af fosfor ved overfladiskvandafstrømning og fladeerosion, hvor det er fosfor på opløst form samt fosforbundet til den fin-partikulære fraktion, der transporteres. Endelig mangler derhelt eksperimenter med randzoners evne til at tilbageholde den opløste fosfor-fraktion, herunder randzonens levetid som buffer for jord og fosfor.Slutteligt vil vi gerne fremhæve, at der formentlig er store gevinster at hente forbåde natur, miljø og produktion ved en differentieret etablering af forskelligerandzonebredder afpasset de lokale forhold ved anvendelse af forskellige værktø-jer til udpegningen (Kronvang m.fl., 2010).

ReferencerCarl Bro (2008). Kortlægning af 10 m randzoner langs målsatte og ikke-målsattevandløb og søer over 100 m2i Danmark. Rapport for Fødevareministeriet og Mil-jøministeriet udarbejdet af Simon Grünfeld, Kim Aaen og Tore Stamp Kirkeby,Grontmij/Carl Bro.DJF (2010). Notat ”Vedrørende smallere randzoner” til Fødevareministeriet date-ret 18-10-2010.DMU (2007). Potentielle randzoner langs målsatte vandløb og søer større end100 m2. Eksternt notat til MST, 13. februar 2007 (Sagsnr. DMU-22-00038).Forskningsinstitutionerne (2008). Opdateret notat vedr. effekterne af en perma-nent nulstilling af udtagningsforpligtigelsen. Notat udarbejdet for Fødevaremini-steriet og Miljøministeriet af Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Uni-versitet, Fødevareøkonomisk Institut, Københavns Universitet, og Danmarks Mil-jøundersøgelser, Aarhus Universitet.Heckrath, G. (2009). Soil erosion by water. s. 89-96. P. Schjønning, B.T. Chris-tensen og G. Heckrath (red.). Threats to Soil Quality in Denmark. DJF ReportPlant Science No. 143, Aarhus Universitet.Heckrath, G., Kjærgaard, C., Hinger, J. Andersen, H.E., Kronvang B. (2010).Randzoner som fosforfiltre. Vand & Jord 17(1) 55-57.Jakobsen, P.R., Hermansen, B. (2007). Danmarks digitale jordartskort. Version3.0. Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse Rapport 2007/84.Kheir, R.B, Greve, M.H., Bøcher, P.K., Greve, M.B., Larsen, R., McCloy K.R.(2010). The application of GIS based decision-tree models for generating the spa-tial distribution of hydromorphic organic landscapes in relation to digital terraindata. Hydrology and Earth System Sciences 6, 847-857.Kort- og Matrikelstyrelsen (2006). Kort10, version 2006.Kronvang, B. (2004). Besvarelse af Folketingsspørgsmål 101 og 102 stillet i for-bindelse med regeringens forhandlinger med Folketingets partier om VMP III.http://www.vmp3.dk/Files/Filer/Spm/VMPIII-svar300304.pdf.Kronvang, B., Andersen, H.E. (2008): Effekt på fosforudledning af 10 m brederandzoner. Notat til Miljøministeriet.Kronvang, B., Hoffmann, C., Thodsen, H., Windolf, J. Audet, J., Larsen, S.E.,Jensen, H.S. (2010). Fosfor i åer og dale: Kilde eller filter? Vand & Jord, tema:Vandplaner og Ådale, 50-54.Madsen, H.B., Nørr, A.H., Holst, K.A. (1992). The Danish SoilClassification. Atlas over Denmark I,3. The Royal Danish GeographicalSociety, Copenhagen.Olesen, S.E. (2009). Kortlægning af potentielt dræningsbehov på landbrugsarea-ler opdelt efter landskabselement, geologi, jordklasse, geologisk region samthøj/lavbund. DJF Markbrug nr. 21.

Poulsen, H.D., Rubæk, G.H.(2005). Fosfor i dansk landbrug. Omsætning, tab ogvirkemidler. DJF rapport Husdyrbrug nr. 68.Rubæk, G.H, Heckrath G, Salm, C. van der, Schoumans, O., Jørgensen, U., Børge-sen, C.D., Sørensen, P. (2009). Impact of crop management on nutrient losses. I:COST 869. Mitigation options for nutrient reduction in surface water andgroundwaters: Implementation of the WFD, River Basin Mangement Plans(RBMP), Experiences and problems encountered, s. 26-26.SNS, 1999. Status for amter og kommuners tilsyn med overholdelse af vandløbs-lovens § 69 om 2 m dyrkningsfrie bræmmer ved vandløb og søer i 1998. Notat fraØkologisk Kontor, J.nr. 1996-474-001.Van der Salm C, Chardon W.J., Koopmans G.F., van Middelkoop J.C., EhlertP.A.I. (2009). Phytoextraction of phosphorous-enriched grassland soils. Journalof Environmental Quality 38, 751-761.